Sinterizado y alto horno

El Sinterizado es el tratamiento térmico de un polvo o compactado  metálico  o cerámico a una temperatura inferior a la de fusión de la mezcla, para incrementar la fuerza y la resistencia de la pieza creando enlaces fuertes entre las partículas. La sinterización se utiliza de modo generalizado para producir formas cerámicas de alúmina, berilia, ferrita y titanatos.  La sinterización se utilizatradicionalmente para la fabricación de cerámica los objetos, y también han encontrado aplicaciones en los campos tales como metalurgia del polvo. 
En la fabricación de cerámicas, este tratamiento térmico transforma de un producto en polvo en otro compacto y coherente. En la sinterización las partículas coalescen por difusión al estado sólido a muy altas temperaturas, pero por debajo del puntode fusión del compuesto que se desea sinterizar. En el proceso, la difusión atómica tiene lugar entre las superficies de contacto de las partículas a fin de que resulten químicamente unidas.

Fases de la Sinterización
Para la fabricación de una pieza mediante sinterizado se siguen las siguientes etapas:
* Obtención del polvo
* Preparación del polvo
* Compactación
* Figura x. Piezade metal sinterizado.
Sinterización
* Acabado de la sinterización
Figura x. Proceso de Sinterización

El Hierro Esponja, tal vez sea la tecnología mexicana más conocida en el extranjero. Fue desarrollada por la compañía Hojalata y Lámina (HYLSA) de Monterrey.
¿Por qué se llama Hierro esponja?
Figura x. Hierro Esponja
Las partículas de mineral, al reducirse, disminuyen de peso porquepierden el oxígeno, pero no de tamaño, y están llenos de poros microscópicos. Dos terceras partes del volumen del fierro esponja son huecos, de ahí su nombre.
Historia
En 1957, un efecto de la guerra de Corea fue la elevación de los precios de la chatarra. HYLSA, que producía aeroplanos a partir de chatarra, tuvo que iniciar un programa de investigación, cuyo resultado fue el proceso dereducción directa del mineral de hierro. Una tecnología tercermundista de primera línea.
Treinta años más tarde, cuando la producción mundial de hierro alcanza los mil millones de toneladas, la tecnología de HYLSA sigue siendo líder en el campo de obtención de hierro por reducción directa.
En el proceso del hierro esponja, la proporción de oxígeno que se encuentra combinada químicamente con el hierro enel mineral se va reduciendo paulatinamente gracias a la acción de una mezcla de hidrógeno (H) y monóxido de carbono (CO), que se inicia a 800° C. Ambas sustancias toman átomos de oxígeno del mineral (se oxidan) para formar H2O y CO2. De esta manera, el óxido de hierro del mineral, Fe2 O3, se convierte en Fe3 O4, luego en FeO y finalmente en el elemento Fe. Es decir, el mineral de hierro se reduce(pierde oxígeno). El resultado es un hierro poroso, esencialmente con la misma forma y tamaño que la partícula del mineral, que es una magnífica carga para la elaboración de acero en un horno eléctrico, pues está libre de impurezas metálicas, es fácil de manejar y transportar y posee una composición química uniforme y precisa , además de que es muy económica.
El producto del sistema de reduccióndirecta es el hierro esponja que consiste en unos pelets de mineral de hierro los que pueden ser utilizados directamente para la producción de hierro con características controladas.

En el método de reducción directa para procesar 1000 toneladas de mineral de hierro, se requieren 491,000 metros cúbicos de metano y con ello se obtienen 630 toneladas de hierro esponja.

Figura x. Diagrama deproducción de hierro esponja

Figura x. Esquema de producción de hierro esponja

Aplicaciones.
Debido a su bajo costo y gran estabilidad química, el hierro esponja, es empleado en una implica gama de aplicaciones, entre las cuales las más conocidas es la de la construcción y la fabricación de piezas mecánicas que requieren de gran rendimiento, debido a las actividades en las que se...